
AI爆发持续推动全球半导体超级周期,存储、GPU、CPU、模拟功率等芯片环节及上游晶圆产能持续紧缺。
近期,各大晶圆厂已向客户释出26年涨价信息。台积电表示计划于下半年再度上调3纳米制程报价,涨幅最高达15%,明年可能进一步上涨5%至10%,影响范围涵盖约75%的晶圆营收来源。联电计划2026年下半年展开选择性涨价,2027年更全面商议。
当前AI对先进逻辑的需求曲线被整体抬升,先进制程的短缺具有结构性而非周期性特征,支撑价格中枢多年上移。
先进制程与成熟制程双双涨价背景下,晶圆行业正进入由AI需求驱动的新一轮上行周期,量价齐升的逻辑有望推动晶圆代工厂的价值重估。
本文重点聚焦半导体核心赛道:晶圆代工产业链、竞争格局和产业趋势。
01
晶圆代工概览
晶圆代工,就是"代工厂"模式,由台积电创立。代工厂不自行设计芯片,而是接受无晶圆厂设计公司的委托,专门从事晶圆成品的加工制造,将集成电路设计版图转化为具有特定功能的半导体器件。
代工模式的核心价值:设计与制造分离,让设计公司不必自建巨额产线,降低了整个产业链的进入门槛。
这一模式催生了半导体产业最经典的分工体系:Fabless(设计)— Foundry(制造)— OSAT(封测)三段式产业链。

早期芯片公司英特尔、TI和意法半导体等厂商为典型的设计和制造一体模式,由于建一座先进制程的晶圆厂,投入动辄百亿美元,还需要持续迭代,于是后期出现了分工:
Fabless(无晶圆厂设计):只负责芯片设计,不建厂。如高通、苹果把设计好的电路图交给代工厂,由代工厂在硅片上完成光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积等数百道工序,最终产出成品晶圆,再切割成一颗颗芯片。
Foundry(代工制造):是指不设计芯片、只负责制造的厂商,代表厂商为台积电、三星、中芯国际。
随着制程节点不断推进,单条产线投资从5nm的150亿美元飙升至3nm的200亿美元以上,纯IDM模式已难以维系,专业分工成为不可逆的产业趋势。

晶圆代工行业壁垒
技术密集:一条产线涉及光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、CMP等数十道精密工序,任何一个环节的良率波动都会影响整体产出。
资本密集:一条3nm产线投资超200亿美元,一条12英寸成熟制程产线也需50亿美元以上。
人才密集:人才培养周期长达5-8年。
这三重壁垒决定了晶圆代工行业的高度集中性,全球前十大代工厂占据超过95%的市场份额,新进入者几乎无法从零起步。
从需求端来看,当前AI拉动是全方位的,不只是GPU,先进制程短缺是结构性的而非周期性的,价格中枢持续上移。
供给端方面,台积电和三星正在主动收缩8英寸、聚焦12英寸。随着8英寸供给持续缩减,中国大陆8英寸产能份额升至2026年约22%,跃居全球第一。

02
晶圆代工产业链
晶圆代工产业链呈"微笑曲线"中段,上游为材料与设备,中游为晶圆制造,下游为封装测试与终端应用。价值分布上,设备占晶圆厂投资约80%,材料占约15%,制造加工费仅占约5%,但制造环节是产业链的价值转化核心。

03
半导体材料端
半导体材料是芯片的核心支撑,行业整体具有规模大、细分行业多、技术门槛高、研发投入大以及研发周期长等特点。
从应用领域来看,主要集中在制造和封测环节,分为前道晶圆制造材料和后道封装材料两类。
据SEMI数据,全球半导体材料价值量占比前六分别为:硅片(37%)、电子特气(13%)、光掩膜(13%)、CMP(7%)、光刻胶(5%)和溅射靶材(3%),其他种类材料合计占比约22%。

硅片:芯片制造的核心基石,也是半导体材料中市场份额最大的品类。当前全球市场主流的产品是200mm(8英寸)、300mm(12英寸)直径的半导体硅片,下游芯片制造行业的设备投资也与200mm和300mm规格相匹配。国际市场中,前六大厂商(信越半导体、SUMCO、环球晶圆、Siltronic世创、SK Siltronic、Soitec)占据约80%市场的份额。中国大陆硅片供应商加速追赶,形成梯队竞争态势。主要厂商包括沪硅产业(12英寸硅片)、立昂微(重掺/外延片)、西安奕材(12英寸硅片)、TCL中环(功率硅片)、上海合晶(外延片)、有研硅等。
电子特气:电子工业的“血液”,纯度要求极高(通常需达到6N级以上),直接影响芯片的性能、良率和可靠性。高纯度电子特气的生产需要先进的提纯和检测技术;认证周期长,客户对气体供应商的认证周期长达2-3年,市场进入壁垒高。全球核心厂商为空气化工、林德、大阳日酸。国内电子特气本土替代进程加快,以华特气体、金宏气体、雅克科技、中船特气、昊华科技、和远气体、南大光电、凯美特气、广钢气体等为代表的企业在不同种类的细分气体领域皆有突破。
光刻胶:光刻工艺中的核心材料。半导体光刻胶在光刻胶中技术指标要求最高,可分为g线/i线/KrF/ArF/ArFi和EUV光刻胶。海外核心厂商为JSR、东京应化、信越化学等。高端ArF/EUV光刻胶国产化率较低且瓶颈突出,国内光刻胶市场主要厂商包括南大光电、彤程新材(北京科华)、华懋科技(徐州博康)、晶瑞电材(苏州瑞红)、上海新阳、容大感光、鼎龙股份、广信材料、飞凯材料、雅克科技等众多厂商。
CMP抛光液/垫:CMP工艺中的主要耗材包括抛光液、抛光垫、清洗剂和调节器等。抛光垫全球市场竞争格局高度集中。美国陶氏杜邦(DowDuPont,现拆分为陶氏化学和杜邦,但CMP业务仍属原陶氏杜邦体系)长期占据全球抛光垫市场70%-80%的份额,处于绝对主导地位。国内厂商鼎龙股份抛光垫率先打破海外垄断,国内市场份额约20%,全球市场份额约5%-8%。此外,上海新阳、江丰电子、华海清科等也有布局CMP耗材领域。
湿电子化学品:海外核心厂商为巴斯夫、默克等。当前该环节国产化率持续提升。例如,江化微的湿电子化学品已成功导入多家12英寸半导体晶圆厂;晶瑞电材的双氧水、硫酸达SEMI G5标准(金属杂质<0.1ppb),已供应国内部分晶圆大厂。此外,上海新阳、兴福电子、格林达、巨化股份等众多厂商有所布局。

04
设备端
半导体设备是芯片制造的核心基石,也是半导体产业链上游空间最广战略价值最重要的部分。
半导体设备主要分为前道工艺设备(晶圆制造)和后道工艺设备(封装测试):
前道工艺设备:前道工艺是半导体制造的核心环节,涉及晶圆从原材料到芯片结构的逐步构建。主要分为七大工艺模块,分别为氧化/扩散、光K、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、清洗和金属化。
所对应的专用设备主要包括氧化/扩散设备、光K设备、刻蚀设备、清洗设备、离子注入设备、薄膜沉积设备、机械抛光设备等,以及还包括量测设备和过程控制设备。
后道工艺设备:后道工艺是将晶圆切割成芯片并封装为成品,同时进行功能测试。主要设备包括减薄设备、划片设备、贴片/固晶设备、引线键合设备、倒装焊设备(FCB)、植球设备、塑封设备和测试设备等。

当前去胶、清洗、刻蚀设备是我国半导体设备国产化率较高的领域,而在量测、涂胶显影设备、光K机、离子注入机等设备上仍较为薄弱。
光刻机:光K设备是芯片制造中的核心设备,技术和价值含量极高。全球前三供应商ASML、Canon、Nikon占据绝大多数市场份额,其中,荷兰厂商ASML一家独大。Canon市场份额占比10.2%,Nikon市场份额占比7.7%。国内目前已建立完善研发体系加速国产替代。
刻蚀机:根据SEMI数据,20nm工艺需要的刻蚀步骤约为50次,而10nm和7nm工艺所需刻蚀步骤超过100次。全球刻蚀机的市场份额被泛林半导体、东京电子和应用材料三巨头主导。国内厂商中,中微公司、北方华创等企业在刻蚀机领域具有较强的竞争力。
薄膜沉积:芯片制造三大核心设备之一,薄膜沉积设备技术壁垒高且验证周期较长,因此价值占比大。薄膜沉积设备主要由应用材料、泛林半导体和东京电子等主导。国内主要薄膜沉积设备厂商包括北方华创、中微公司、拓荆科技、微导纳米、盛美上海、屹唐股份等,不同公司工艺路线有差异。
量/检测设备:主要用于精准测量半导体晶圆上的结构尺寸和材料特性。竞争格局来看,KLA一家独大,应用材料、日立紧随其后。我国量检测设备企业市占率较低,当前国产厂商布局量检测设备企业主要包括中科飞测、精测电子、精智达等,例如精测电子已进入中芯国际、华虹等晶圆厂供应链。
05
中游:晶圆代工
全球晶圆代工前十格局近年来呈现稳定格局:台积电(1)→三星(2)→中芯国际(3)→UMC联电(4)→格芯(5)→华虹(6)→Tower(7)→世界先进(8)→晶合集成(9)→力积电(10)。
近年来先进制程产能持续紧缺。
台积电自去年以来持续涨价 上修Capex,仍无法满足需求增长。
台积电为全球晶圆代工绝对龙头,先进制程壁垒极高,全球代工市场过半份额由其掌控。当前核心制程3nm已量产,2nm(N2)推进中,苹果包下首批产能,先进节点护城河极深。此外支出超315亿美元,远超同行,持续拉大与追赶者的差距。
三星GAA路线押注2nm,当前2nmGAA制程良率仍在爬坡,客户群逐步扩大,但与台积电的制程领先仍有差距。公开路线图:SF1.4计划2027年试产、2028年量产,节奏略慢于台积电。
格芯拥有成熟 特色工艺,高塔半导体主要布局模拟/射频/硅光子(SiPho)/硅锗(SiGe)等利基应用。
中芯国际核心制程为14nm/N 1/N 2,大陆最先进逻辑制程。华虹核心制程55nm/BCD/eNVM,8英寸产能全球领先,特色工艺差异化竞争。据供应链反馈,目前中芯国际与华虹BCD与NVM平台均面临产能紧张。
此外,国内相关代工厂商中,燕东微代工业务涵盖功率器件、电源管理IC、逻辑芯片、硅光芯片等,但并非通用逻辑代工。芯联集成专注领域在MEMS传感器、功率器件(IGBT/SiC)、BCD模拟IC,属于特色工艺代工,与中芯国际的通用逻辑路线也不同。
在供给缩减、需求大增的双重夹击下、代工市场的价格主导权已逐步回到卖方市场,近期代工厂商纷纷发布涨价函。
根据EET,台积电此次涨价范围远超市场预期,不仅涵盖此前市场传言的3nm制程,更扩及7nm及以下所有先进制程节点,整体涨幅约在5%至10%之间。联电受产能利用率增长,下半年将展开选择性涨价,2027年将更全面与客户就价格调整进行商议。中国大陆中芯国际、华虹等均已涨价。
本轮AI产业浪潮带动的芯片需求增长将持续虹吸全球先进和成熟代工产能,量价齐升逻辑将推动晶圆厂的价值重估。
06
下游:封装测试与终端应用
封装测试占整个半导体价值链约15%~20%,随着近年来先进封装崛起占比加速提升。
摩尔定律放缓,单纯靠缩小线宽来提升性能越来越难,业界转向用先进封装来提升系统级性能。台积电CoWoS是最典型的例子,把多颗HBM和GPU通过硅中介层拼在一起,直接决定了AI芯片能不能交货。当前CoWoS产能严重不足,是AI芯片交付的第一瓶颈从制程转向封装。
而英特尔Foveros走3D堆叠路线,三星X-Cube也在加速,方向一致,封装已经从"后道工序"变成了"系统级集成的核心环节"。
中国大陆封装测试厂商长电科技、通富微电、华天科技、甬矽电子、深科技、盛合晶微等在封测领域加速布局。
整体来看,AI相关的先进制程和先进封装处于扩产超级周期,半导体全环节供给紧缺涨价,叠加国内自主可控提速,国内存储及先进制程产业链各环节有望持续迎来量价齐升。


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